组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 化学反应热的计算 > 盖斯定律及其有关计算 > 盖斯定律与热化学方程式
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:2028 题号:8068615
CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:

①已知相关反应的能量变化如图所示:

过程Ⅰ的热化学方程式为________
②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未参与反应
d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的ΔH
③其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是________
(2)在一刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________mol·g-1·s-1
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为Kp________(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)
(3)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中,则此时溶液的pH=________。(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)

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Ⅰ.二氧化碳合成“合成气”
(1)捕获的高浓度能与制备合成气,该过程主要涉及以下反应:




根据盖斯定律,反应①的___________(写出代数式即可)。
Ⅱ.二氧化碳合成低碳烯烃
(2)用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高乙烯的生成率,装置如图所示。阴极发生的反应为:_______;每转移电子,阳极生成___________气体(标准状况)

(3)以为原料合成涉及的主要反应如下:
A.(主反应)
B.(副反应)
其中,反应的反应历程可分为如下两步:
a.(反应速率较快)
b.(反应速率较慢)
密闭容器中充入合成,发生主反应,温度对催化剂性能的影响如图所示,工业生产综合各方面的因素,反应选择的原因是_______

Ⅲ.二氧化碳合成甲醇
主反应:
副反应:
某一刚性容器中充入,在催化剂存在条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知:选择性

(4)平衡时,生成的的物质的量是___________
Ⅳ.新型二氧化碳固定法
(5)某课题组设计一种新型的固定方法,如图所示。若原料用,则产物为___________

2023-10-06更新 | 145次组卷
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【推荐2】石油产品中含有H2S及COS、CH3SH等多种有机硫,石油化工催生出多种脱硫技术。回答下列问题:
(1)已知热化学方程式:①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) H1=-362 kJ·mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) H2=-1172 kJ·mol-1
则H2S气体和氧气反应生成固态硫和液态水的热化学方程式为__________________
(2)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为K2CO3+H2S=KHS+KHCO3,该反应的平衡常数为_______。(已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)
(3)在强酸溶液中用H2O2可将COS氧化为硫酸,这一原理可用于COS 的脱硫。该反应的化学方程式为_______

(4)COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) H<0。某温度时,用活性α-Al2O3作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[n(H2O)/n(COS)]的转化关系如图1所示。其它条件相同时,改变反应温度,测得一定时间内COS的水解转化率如图2所示:

①该反应的最佳条件为:投料比[n(H2O)/n(COS)]__________,温度__________
②P点对应的平衡常数为_____________ 。(保留小数点后2 位)
2019-11-15更新 | 231次组卷
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【推荐3】杭州亚运会主火炬燃料是“零碳甲醇”,这是一种利用焦炉气中的和工业废气捕获的生产的绿色燃料。两者在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应:
   
(1)已知:   
   
①则___________(用含的代数式表示);
②实验测得(记作)与温度(T)的关系如下图所示,则该反应___________0(填“>”“<”或“=”)。

(2)从焦炉气中提取氢气,需净化原料气,尤其要脱除其中的含硫杂质。除了从环保角度考虑外,其主要目的是___________
(3)250℃,在甲(容积为)、乙(容积为)两刚性容器中分别充入,在适宜的催化剂作用下发生合成甲醇的反应,容器内总压强随时间变化如图所示:

①其中B曲线对应___________容器中压强的变化情况(填“甲”或“乙”):
②利用图中数据计算250℃该反应的分压平衡常数___________(结果用分数表示)。
(4)研究合成甲醇的催化剂时,在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下,对反应器出口产品进行成分分析,结果如下图所示:

在以上催化剂中,该反应选择的最佳催化剂为___________
(5)在研究该反应历程时发现:反应气中水蒸气含量会影响的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响,我国学者利用计算机模拟,研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响,如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注):

①写出有水参与时的化学方程式___________
②资料显示:水也可以使催化剂活化点位减少。结合资料、上图及学过的知识推测在反应气中添加水蒸气将如何影响甲醇产率及产生这种影响的原因(任答两点)___________
2023-11-17更新 | 304次组卷
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